Hệ thống thủy lực hay nhất

Giáo án hệ thống thủy lực rất hay bổ ích. Được dịch từ Thái Lan và Nhật Bản. Dùng để giảng dạy cho nhân viên kỹ thuật bảo trì tại các nhà máy Nhật bản tại Việt Nam và các doanh nghiệp khác.......................................................................................................................................................................................

Hệ thống của chất lỏng

Hệ thống vận chuyển của chất lỏng

là hệ thống có việc vận chuyển chất

lỏng từ nơi này sang nơi khác, để sử

dụng lợi ích trong các việc khác như :

Hệ thống năng lượng của chất lỏng

Việc vận chuyển năng lượng với chất

lỏng mà nén được như là gas hoặc khí nén

Máy mà sử dụng khí nén là chất để truyền

năng lượng, gọi máy loại này là máy trong

hệ thống nén khí

Việc vận chuyển năng lượng với chất lỏng

mà không nén được như là dầu và nước Máy

mà sử dụng dầu là chất để truyền năng lương, gọi máy loại này là máy trong hệ thống Hydraulic

Hệ thống Hydraulic là :

Hệ thống vận chuyển năng lượng hoặc điều chỉnh năng lượng với việc sử dụng chất lỏng là chất để dẫn năng lượng hoặc truyền tín hiệu điều chỉnh đến điểm mong muốn

Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống vận chuyển

năng lượng

Chi tiết của hệ thống

Hệ thống làm việc của máy móc

Tốc độ thấp Hơi dễ

Hơi tốt

Hơi khó Hơi lộn xộn Hơi lộn xộn Hơi lộn xộn

Vượt quá công suất

Khoảng cách truyền năng lượng

Bảo vệ việc bắt lửa

Việc bảo dưỡng

Chi tiết của hệ thống

Hệ thống làm việc của máy móc

Khó

Nhiều Nhiều

Nhiều Nhiều

Tốt

Không tốt

Ít Bình thường Bình thường Bình thường

Trung bình Trung bình Trung bình

Trung bình

Rất dễ

Trung bình Ít Hơi khó

Hơi ít Hơi ít

Hơi ít Hơi ít

Cao Rất cao

Phải phụ thuộc vào pp đặc biệt

Cần xả nước thải

Việc chuyển đổi tín hiệu

Sự đa dạng trong việc

Tổng kết ưu điểm và nhược điểm của

hệ thống Hydraulic

Có thể nhận lực ( Load) rất nhiều bằng việc sử dụng thiết bị có kích thước nhỏ và cho lực đều đặn ở mọi tốc độ trong việc di chuyển

Có thể vận chuyển năng lượng đi xa bằng cách truyền qua ống dầu hydraulic

Có tính chất tự bôi trơn

Có thể điều chỉnh tốc độ dễ dàng hơn hệ thống khí nén

Giá thành rẻ hơn so với tải trọng cao

Khi có độ nóng trong hệ thống dầu sẽ là chất dẫn độ nóng ra ngoài hệ thống

Thời hạn sử dụng thiết bị lâu dài

Kiểu lắp đặt khó hơn so với hệ thống khí nén và hệ thống điện

Dầu có thể bị rò rỉ trong ống và dễ bắt lửa

Việc bảo trì bảo dưỡng khó hơn

Thiết bị di chuyển chậm và có trọng lượng lớn

Cơ cấu của hệ thống Hydraulic

Lực (F) mà nhận được là kết

quả từ áp suất với diện tích bề

mặt tiếp xúc

Lực (F) mà nhận được là kết quả phần tử của chất lỏng với gia tốc của chất lỏng

Lực Là một loại năng lượng mà có thể đẩy hoặc kéo

làm cho thay đổi tình trạng vật làm cho di chuyển

và nếu vật đó di chuyển ở lực có thể sẽ thay đổi tốc độ hoặc hướng di chuyển Ngoài ra lực còn có thể sẽ làm cho vật đó thay đổi kích thước hoặc hình dạng được

F : Lực

m: Khối lượng

a: Gia tốc

Áp suất được truyền qua bởi chất lỏng, mà

đựng trong bình đóng sẽ

có giá trị bằng nhau ở

mọi điểm bề mặt bình

Áp suất của chất lỏng sẽ thực hiện theo hướng tấm lọc với diện tích chất lỏng đó tiếp xúc

Việc tăng áp suất của chất lỏng

Lưu lượng của dòng chảy

(Flow rate)

Lưu lượng dòng chảy lả lượng chất lỏng chảy qua trong một thời gian

Q : lưu lượng dòng chảy V: dung lượng của chất lỏng

t: thời gian

Năng lượng trong hệ thống Hydraulic (hydraulic Power)

Năng lượng trong hệ thống hydraulic là áp suất sử dụng trong hệ thống sinh ra theo tải trọng, làm cho sinh ra dung lượng khi thực hiện ở diện tích của thiết bị làm việc , đến khi được lực đẩy với tải trọng cho tạo ra sự chuyển động

Power = Q.p

Q : dung lượng dầu P: áp suất của dầu

3> Công thức tính năng lượng trong hệ thống Hydraulic

Q : dung lượng dầu

P : áp suất của dầu

Kí hiệu mà sử dụng viết thay cho bơm

Máy bơm kiểu bánh răng ngoài

Máy bơm kiểu bánh răng trong

Đường dầu ra

Đường dầu vào

Bánh răng chủ động

Bánh răng bị động

Vỏ

bơm

Máy bơm kiểu bánh răng trong

Máy bơm kiểu cánh quạt quay

Máy bơm kiểu cánh quạt quay

Máy bơm kiểu trục vít

Máy bơm cánh quạt kiểu không thăng bằng

Máy bơm cánh quạt kiểu điều chỉnh giá trị dịch chuyển được

Máy bơm cánh quạt kiểu thăng bằng

Máy bơm kiểu piston hướng tâm

Máy bơm kiểu piston trục quay

Sự thay đổi tỉ lệ dòng chảy làm được nhờ điều chỉnh giá trị góc lệch giữa bề mặt phẳng của trục với piston

Việc thay đổi giá trị dòng

chảy được bằng cách điều

chỉnh di chuyển độ nghiêng của tấm Swashplate, làm cho

khoảng cách kéo của piston thay đổi

Cơ cấu làm việc Làm việc bằng sự thay

đổi dung lượng của bơm, ở giữa 2 cánh quạt của rotor và trục cam

Làm việc bằng sự thay đổi dung lượng được sinh ra từ việc quay và di chuyển của piston

Hiệu suất bình thường

Hiệu suất liên qan

Hơi cao Thấp hơn Cao nhất

Có ảnh hưởng Ảnh hưởng lớn nhất Ảnh hưởng ít nhiều

Sẽ không giảm xuống trong trường hợp có lỗ hổng giữa các phần trong bơm và khu vực cánh quạt tiếp xúc ở trục cam

Giảm xuống khi có sự

hư hỏng

Giảm xuống khi có sự

hư hỏng

Sức chịu đựng độ bẩn tốt nhất Từ lỗ hổng giữa phía trong hẹp, nếu có vật

bẩn sẽ làm cho hiệu suất giảm

được

Bồn chứa dầu Hydraulic

Cấu trúc của bình chứa dầu

Cover

Xả dầu Nam châm

Vách ngăn

Bộ lọc

Việc lắp đặt bộ lọc ở ống hút dầu

Sử dụng bộ lọc kiểu ( strainer) , thường sử dụng bộ lọc kích cỡ 125 micro

Bộ lọc sẽ lắp đặt phía trong bình chứa dầu

Thường bị nghẽn trong bộ lọc mà không thể nhìn thấy được, nên phải lắp đặt Check valve để by-pass dầu trong trường hợp ở bộ lọc bị nghẽn

Chất bẩn phần lớn sinh ra từ bơm, nên việc lắp đặt loại này phải ở vị trí tốt nhất để lọc chất bẩn

Bộ lọc cần phải có độ cứng tốt để chịu được áp suất cao

Sử dụng bộ lọc có mức độ lọc cao ( 10 micro) nên có giá thành cao phù hợp với hệ thống sử dụng Poprotional hoặc Servo valve

Áp suất xuống bộ lọc nên ít hơn 15 psi

Phù hợp với hệ thống cần có việc xả dầu qua Relief valve mọi lúc

Có thể sử dụng bộ lọc kích thước nhỏ, không cần có sức chịu đựng áp suất cao nên bộ lọc này có giá thành rẻ

Áp suất xuống bộ lọc không nên quá 3-5 psi và kích thước của lọc dầu khoảng 40 micro

Thích hợp cho hệ thống có kích thước lớn và có thể lọc dầu được mọi lúc

Bơm sẽ truyền dầu quay quanh qua lọc và quay

về đến bình chứa dầu từ 5-15% của máy bơm chính

Nên lắp đặt bộ lọc ở ống Suction để tăng

thêm chất lượng trong việc lọc tốt hơn

Là việc lọc nhanh chóng dầu chảy về bình chứa dầu

Bộ lọc không cần chịu áp suất lớn, làm cho giá thành bộ lọc rẻ hơn

Bộ lọc cần phải có kích thước vừa phải để thoát dầu xuống bình được thuận lợi ( kích thước 10-

25 micro)

Thường có Check valve lăp đặt cùng với bộ lọc để By-pass dầu khi bộ lọc bị tắc nghẽn

Thiết bị tản nhiệt

Thiết bị tản nhiệt loại sử dụng cánh quạt để giải nhiệt

Thiết bị tản nhiệt loại sử dụng nước làm mát Thiết bị tản nhiệt

Thiết bị tản nhiệt

Thiết bị đo áp suất

Việc đo dòng chảy

Thiết bị làm việc trong hệ thống Hydraulic

Là thiết bị nhận năng lượng Hydraulic từ bơm, đến đổi thành năng lượng cơ trong hình thứccủa việc di chuyển loại thẳng , quay hoặc di chuyển ở góc

Có thể chia thành 2 loại lớn như sau:

Cylinder làm việc một chiều Cylinder làm việc hai chiều

Kí hiệu để sử dụng thay cho Motor Hydraulic

Đường tròn trong kí hiệu có ý nghĩa thay cho thiết bị Hydraulic, phần tam giác và mũi tên thể hiện nhiệm vụ làm việc, với hình tam giác có nghĩa là Motor hydraulic, phần mũi tên có ý nghĩa điều chỉnh giá trị được

Nhiệm vụ của dầu Hydraulic

Bôi trơn một số bộ phận của hệ thống hydraulic

Bảo vệ sự rò rỉ

Tản nhiệt

Truyền năng lượng

Tính chất quan trọng của dầu Hydraulic

Bảo vệ việc sinh ra rỉ và mài mòn

Phải có tính chất trong việc bôi trơn

Có tỉ lệ co giãn ít

Không bắt lửa hoặc chịu nhiệt độ cao

Sự nhớt ít khi có nhiệt độ thay đổi

Không có ảnh hưởng phụ đến seal hoặc những phần khác của thiết bị

Không sinh bọtHòa với nước khó

Tính chất cơ bản của dầu Hydraulic

Độ nhớt Độ nhớt (viscosity) : Là giá trị trong việc chảy của dầu tại nhiệt độ giới hạn độ nhớt của dầu có

sự thay đổi theo tiêu chuẩn ISO, SUS, SAE, mà tiêu chuẩn ISO là tiêu chuẩn được ưa chuộng trong việc sử dụng trong ngành công nghiệp Đơn vị đo độ nhớt theo tiêu chuẩn ISO là

Centisokes( cSt)

Tính chất cơ bản của dầu Hydraulic

Việc đo giá trị độ nhớt của dầu theo tiêu chuẩn SUS ( saybolt Universal Seconds)

Tính chất cơ bản của dầu Hydraulic

Điểm rót( Pour points) là nhiệt độ thấp nhất ở dầu có sự chảy khi làm việc trong nhiệt độ thấp, bình thường dầu bắt đầu đông lại được khi máy ở trong tình trạng môi trường mát, vì vậy để bảo vệ sự

hư hỏng của máy móc, nên sử dụng dầu có điểm rót thấp hơn nhiệt độ làm việc

Chỉ số nhớt của dầu (Viscosity Index) là giá trị nói lên tỉ lệ thay đổi của độ nhớt khi có nhiệt độ thay đổi

Điểm chớp cháy (Flash and Fire points) là nhiệt độ của dầu sinh ra sự cháy khi có việc sử dụng

điểm châm lửa di chuyển tiếp xúc với dầu

Điểm đánh lửa (Ignition Point) là nhiệt độ của dầu thấp sinh ra việc bốc cháy của dầu một cách liên túc ,ít nhất trong 5s

Khả năng nén( Compressibility) là giá trị dung lượng của sự tan chảy sinh ra việc thay đổi phía

dưới tình trạng áp suất đã giới hạn trong trường hợp của sự tan chảy nói trên, k có bọt khí vào làm bẩn, sẽ được giá trị dung lượng của sự tan chảy nói trên giảm 0.7% khi có sự kiểm nghiệm với áp suất 100 bar

Phân loại tiêu chuẩn của nhóm dầu

Phân loại tiêu chuẩn của nhóm dầu

Trong ngày nay và tương lai, vấn đề về môi trường là vấn đề quan trọng nhất Vì vậy cần phải phát triển dầu Hydraulic khi sử dụng mà không làm ô nhiễm môi trường Những công việc thực hiện cần chú ý đến tình trạng môi trường như nông nghiệp, công nghiệp …

Valve là thiết bị giành cho điều chỉnh sự tan chảy của dầu Hydraulic trong ống phía dưới áp suất, theo tình trạng việc mong muốn, valves được chia ra thành 2 loại lớn theo cấu trúc sau :

Loại valve Hình ảnh valve Ưu điểm/Nhược điểm và cách làm

việc

Cấu trúc và làm việc của Poppet valve

Kí hiệu thể hiện làm việc của valve

Kí hiệu

Kí hiệu lỗ(port) thiết bị Ý nghĩa

Kí hiệu của valves điều chỉnh hướng của sự tan chảy

Kí hiệu của valves điều chỉnh hướng của sự tan chảy

Phương pháp điều chỉnh cho valve di chuyển

Valve điều chỉnh hướng chảy kiểu 2/2

Sơ đồ sử dụng valve 2/2

Valve điều chỉnh hướng chảy kiểu 3/2

Sơ đồ sử dụng valve 3/2

Valve điều chỉnh hướng chảy kiểu 4/2

Sơ đồ sử dụng valve 4/2

Valve điều chỉnh hướng chảy kiểu 4/3

Valve điều chỉnh hướng chảy kiểu 4/3 vị trí giữa TANDAM

Sơ đồ sử dụng Valve 4/3 vị trí giữa TANDAM

Ưu suất điểm : thiết bị có thể dừng trong vị trí mong muốn được , giảm hiệu suất làm việc của bơm

Nhược điểm : không thích hợp với sơ đồ mà có thiết bị làm việc nhiều cái

Sơ đồ hoạt động của Valve 4/3 vị trí giữa TANDAM

Valve điều chỉnh hướng chảy kiểu 4/3 vị trí giữa CLOSE CENTER

Sơ đồ hoạt động của Valve 4/3 vị trí giữa CLOSE CENTER

Ưu điểm : thiết bị có thể dừng tại vị trí mong muốnNhược điểm: phải có thiết bị giảm áp suất dầu ở bơm truyền với valve

Valve điều chỉnh hướng chảy kiểu 4/3 vị trí giữa FLOAT CENTER

Sơ đồ hoạt động của Valve 4/3 vị trí giữa FLOAT CENTER

Ưu điểm : thiết bị có thể dừng lại vị trí mong muốnNhược điểm: từ piston có thể di chuyển được một cách tự do nên không thích hợp với sơ đồ có Load

Kí hiệu và ý nghĩa valve một chiều

Cấu tạo và cách làm việc của valve một chiều

Các loại valve một chiều

Valve một chiều kiểu chảy ngược lại được

Cấu tạo làm việc

Thể hiệm vị trí bính thường đóng Pilot Operted check valve, đó là sự chảy của dầu từ ống B, không có thể chảy ngược đến ống A được, từ việc không có áp suất từ ống dầu điều khiển (x) đến thực hiện

Thể hiện sự chảy của dầu từ ống A đến ống B một cách tự do

Thể hiện sự chảy ngược của dầu từ ống B đến ống A được bằng cách truyền áp suât dầu từ ống dầu điều khiển (x) đến nâng ball valve của valve lên

Valve một chiều kiểu chảy ngược được hai hướng

Cấu tạo làm việc

Thể hiện vị trí bình thường đóng của valve loại này bằng cách không có dầu chảy từ ống A1 hoặc A2 vào valve và dầu cũng không thể chảy ngược lại từ ống B1 hoặc B2 đến ống A1 hoặc A2 theo thứ tự

Thể hiện cách làm việc khi có dầu chảy từ ống A1 qua ống B2, cùng với làm cho trục

di chuyển sang hướng phải rồi bấm Ball valve làm cho dầu từ ống B1 có thể chảy ngược qua ống A2

Kí hiệu và ý nghĩa của FLOW CONTROL VALVE

Nhiệm vụ

Sử dụng để giúp tăng tiết diện cản trở dòng chảy của dầu Cách làm việc:

Dầu có thể chảy được 2 hướng nhưng lượng dầu ở hướng

ra sẽ giảm xuống từ việc phải chảy qua khu vực hẹp và áp suất dầu hướng vào sẽ cao hơn hướng ra

Cách sử dụng:

Sử dụng điều chỉnh tốc độ của piston, nhưng valve kiểu này điều chỉnh giá trị không đước, vì vậy cần phải chọn kích thước lỗ cho thích hợp với công việc

Cách làm việc:

Khi có dầu vào P có thể chảy ra hướng A được bằng cách dầu phải có áp suất cao để có thể chảy qua phần cổ eo Chính vì thế mà lượng dầu chảy qua valve ít hơn , việc tăng hay giảm lượng dầu được thực hiện bằng cách điều chỉnh ở vị trí cổ eo đó

Kí hiệu và ý nghĩa của

Valve điều chỉnh áp suất kiểu điều chỉnh thẳng và xả dầu phía trong

Valve điều chỉnh áp suất kiểu điều chỉnh vòng và xả dầu phía trong

Valve điều chỉnh áp suất kiểu điều chỉnh thẳng và xả dầu phía ngoài

Valve điều chỉnh áp suất kiểu điều chỉnh vòng và xả dầu phía ngoài

Các loại valve điều chỉnh áp suất

Các loại valve điều chỉnh áp suất được chia ra như sau:

Ưu điểm của valve giới hạn áp suất kiểu điều chỉnh vòng giúp giảm lượng dầu xả về bình, xảy ra giữa valve bắt đầu mở đến khi mở hết, làm cho việc mất năng lượng và sinh ra độ nóng từ valve kiểu này ít hơn kiểu điều chỉnh direct.

Hệ thống Hydraulic mà sử dụng bơm loại truyền tỉ lệ sự chảy nên lắp đặt valve điều chỉnh áp suất gần khu vực ống ra từ bơm để giới hạn áp suất cao của hệ thống trong trường hợp sinh ra overload.

Nhịp Brake làm được bởi điều chỉnh cho valve ở trong vị trí giữa mà làm cho dầu truyền từ bơm sẽ qua valve và chảy về bình và từ load có lực quán tính nên làm cho motor quay tiếp

Từ brake valve đóng đường dầu nên làm cho áp suất trở về giảm lực quán tính của load xuống Phần dầu thắng áp suất lò

xo của Brake valve có thể chảy xuống bình qua valve điều chỉnh hướng và có thể vào trong motor được từ việc sinh ra lực quán tính và áp suất thấp( hướng B-T) Việc điều chỉnh brake bằng việc điều chỉnh độ cứng của lò xo ở Brake valve

Việc đưa valve điều chỉnh áp suất vào sử dụng

Valve điều chỉnh cân nặng là valve kiểu bình thường đóng , sẽ mở khi áp suất ở ngõ vào có giá trị lớn , có thể thắng được lực của lò xo mà có giá trị đã được điều chỉnh Valve loại này sử dụng

để điều chỉnh piston

Việc đưa valve điều chỉnh áp suất vào sử dụng

Valve trong sơ đồ này làm nhiệm vụ điều chỉnh sự truyền dầu của pump đi đến hệ thống,

và làm nhiệm vụ giảm hiệu suất làm việc của 1 trong 2 pump Khi 1 trong 2 pump không cần thiết phải làm việc trong thời gian đó

Kí hiệu và ý nghĩa của Pressure Regulator Valves

Valve điều chỉnh giảm áp suất theo 2 hướng

Valve điều chỉnh giảm áp suất theo 3 hướng

Valve điều chỉnh giảm áp suất theo 2 hướng

Valve điều chỉnh giảm áp suất theo 2 hướng

Ví dụ áp dụng về việc sử dụng valve điều chỉnh áp suất 2 hướng

Valve điều chỉnh giảm áp suất theo 3 hướng

Ví dụ áp dụng về việc sử dụng valve điều chỉnh áp suất 3 hướng